一种双层桥面的主梁结构的制作方法

1.本技术涉及桥梁工程领域，特别涉及一种双层桥面的主梁结构。


背景技术：

2.一般而言，沿江高速发展的经济会增加相应的过江交通需求。由于过江通道资源的紧张以及节省工程投资的考虑，多采用双层桥梁结构以实现双层交通通行。具体而言，可以采用双层公路或上层公路 下层铁路等交通组织形式。
3.现阶段，双层桥梁多采用钢桁架梁结构形式。在钢桁架梁中，上、下层桥面通过桁架连成整体，主梁大体可看作是板桁结构或箱桁结构。
4.桁架是由桁架杆件交错联结的一种结构，其节点构造复杂、制造工艺及施工安装要求高。上、下层桥面宽度不同时，桁架结构需设计成斜桁或者直桁 副桁的构造，更增加了结构的设计、制造、施工难度。
5.同时桁架结构具有通透性，尽管可以在桥面上布置风屏障以降低风荷载对行车通行的影响，但在强风与气候恶劣时仍然无法达到正常行车的条件，此时需要关闭桥上交通。
6.此外若下层桥面通行铁路荷载，而桥址区位于鸟类自然保护区域时，过大的列车噪音会对鸟类的繁衍气息带来不利影响，破坏当地的生态自然环境。
7.因此，有必要提出一种全新的双层桥面主梁结构。


技术实现要素：

8.本技术实施例提供一种双层桥面的主梁结构，制造简单、施工方便、结构合理，解决现有双层钢桁梁存在的适应性问题，拓宽双层桥面主梁的使用范围。
9.一方面，提供了一种双层桥面的主梁结构，包括顺桥向设置的中心腹杆和位于中心腹杆横桥向两侧的一对三角形边箱；
10.中心腹杆和三角形边箱之间设有门形横隔梁，门形横隔梁的底部开口处设有下层横梁，且多个门形横隔梁沿顺桥向间隔设置；
11.顺桥向设置的上层桥面板铺设于多个门形横隔梁上，顺桥向设置的下层桥面板铺设于多个下层横梁上，上层桥面板沿横桥向的宽度大于下层桥面板沿横桥向的宽度。
12.一些实施例中，所述双层桥面的主梁结构还包括一对锚拉板；
13.锚拉板设置于上层桥面板和三角形边箱的交汇位置。
14.一些实施例中，所述中心腹杆与桥梁轴线重合，两个三角形边箱关于中心腹杆对称设置。
15.一些实施例中，所述中心腹杆分别与上层桥面板、门形横隔梁、下层桥面板、以及下层横梁焊接；
16.所述三角形边箱分别与上层桥面板、门形横隔梁、下层桥面板、以及下层横梁焊接；
17.所述门形横隔梁与上层桥面板焊接。
18.一些实施例中，所述中心腹杆包括：
19.顺桥向设置的竖板和位于竖板底部的翼板；
20.竖板垂直于下层桥面板；
21.翼板平行于下层桥面板，翼板与下层横梁焊接。
22.一些实施例中，所述三角形边箱包括：
23.顺桥向设置的第一斜板、第二斜板、第三斜板、以及纵向通长板，第一斜板、第二斜板、以及第三斜板首尾相接构成三角形，纵向通长板位于第二斜板和第三斜板的交汇位置；
24.第一斜板和第二斜板焊接；
25.第三斜板与门形横隔梁的侧面焊接；
26.纵向通长板分别与第二斜板、以及第三斜板焊接；
27.第一斜板、第二斜板、第三斜板、以及纵向通长板上均焊接有多个内隔板；
28.内隔板的截面为倒t型。
29.一些实施例中，所述第三斜板的倾斜角度关联于上层桥面板和下层桥面板沿横桥向的宽度、以及中心腹杆和下层横梁的高度；
30.所述三角形边箱上设置有多个通风孔。
31.一些实施例中，所述上层桥面板包括：
32.顺桥向设置的上层顶板，上层顶板底部焊接有多个第一u肋、第一板肋、或第一倒t肋。
33.一些实施例中，所述下层桥面板包括：
34.顺桥向设置的下层顶板，下层顶板底部焊接有多个第二u肋、第二板肋、或第二倒t肋。
35.一些实施例中，所述下层横梁包括：
36.横桥向设置的腹板，腹板的一端焊接有底板。
37.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：本发明中由上层桥面板和门形横隔梁构成上层正交异性板钢桥面，由下层桥面板和下层横梁构成下层正交异性板钢桥面，进而实现了双层桥面的构造，结构构造简洁，便于制造。
38.本发明中下层桥面提供了相对封闭的行车环境，可满足在极端天气和恶劣气候下的行车通行，实现特殊条件下的交通保障通行。此外还可减少列车通行时对外界的噪音污染，满足特殊环境下的生态防护要求。
39.本发明中三角形边箱外形尺寸、倾角可根据上、下层桥面宽度方便地作出调整，调整动作未改变三角形边箱的结构形式，未增加结构的设计、制造难度，本发明对各种桥面宽度变化的适应性强。
40.本技术实施例提供了一种双层桥面的主梁结构，由于采用在工厂内大型整节段焊接制造，工地现场整节段焊接连接的施工方法，仅桥面结构的u肋、板肋、倒t肋采用拼接，因此，该施工方案现场工作量少，施工方便。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明实施例中双层桥面的主梁结构断面示意图之一。
43.图2为本发明实施例中双层桥面的主梁结构断面示意图之二。
44.图3为图2中a-a处断面示意图。
45.图4为图2中b-b处断面示意图。
46.附图标记：
47.1-上层桥面板；2-下层桥面板；3-三角形边箱；4-门形横隔梁；5-中心腹杆；6-下层横梁；7-锚拉板；11-上层顶板；101-第一u肋；102-第一板肋；104-第一加劲板肋；21；下层顶板；202-第二板肋；203-第二倒t肋；31-第一斜板；32-第二斜板；33-第三斜板；34-纵向通长板；35-内隔板；51-竖板；52-翼板；61-腹板；62-底板。
具体实施方式
48.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
49.本技术实施例提供了一种双层桥面的主梁结构，其能解决现有双层钢桁梁存在的适应性问题。
50.包括顺桥向设置的中心腹杆5和位于中心腹杆5两侧的一对三角形边箱3，该中心腹杆5为沿顺桥向设置的板状结构，三角形边箱3可对称设置在中心腹杆5两侧。中心腹杆5和三角形边箱3之间沿顺桥向间隔设有多个门形横隔梁4和下层横梁6，通过门形横隔梁4和下层横梁6数量相等且一一对应，下层横梁6设置于门形横隔梁4的底部开口处。多个门形横隔梁4上铺设上层桥面板1，多个下层横梁6上铺设下层桥面板2，上层桥面板1沿横桥向的宽度大于下层桥面板2沿横桥向的宽度。
51.进一步的，所述中心腹杆5与桥梁轴线重合，两个三角形边箱3关于中心腹杆5对称设置。
52.在本实施例中，由上层桥面板1和门形横隔梁4构成上层正交异性板钢桥面，由下层桥面板2和下层横梁6构成下层正交异性板钢桥面，进而实现了双层桥面的构造，结构构造简洁，便于制造。
53.下层桥面提供了相对封闭的行车环境，双层钢箱梁结构相比于现有的钢桁架形式双层主梁结构，在箱形梁内部提供相对封闭的通行空间，可满足在极端天气和恶劣气候下的行车通行，实现特殊条件下的交通保障通行。此外还可减少下层列车通行时对外界的噪音污染，满足特殊环境下的生态防护要求，例如实现对桥址区处于鸟类生态栖息地时的生态保护。
54.三角形边箱3外形尺寸、倾角可根据上、下层桥面宽度方便地作出调整，调整动作未改变三角形边箱3的结构形式，未增加结构的设计、制造难度，本发明对各种桥面宽度变化的适应性强。
55.双层桥面的主梁结构主要采用在工厂内大型整节段焊接制造，工地现场整节段焊
接连接的施工方法。该施工方案现场工作量少，施工方便。
56.综上，本发明通过主体结构设计，一方面满足双层通行的需求，另一方面实现复杂建桥条件下的桥梁功能目标，无需额外设置风屏障以及声屏障等附属构件，可巧妙解决行车抗风及减噪的附加目标。现有钢桁架形式桥梁，若附加风屏障及声屏障时，主梁的气动外形易收到这些附属构件的影响而发生改变，因此风屏障及声屏障等附属构件的安装条件比较苛刻。有时为安装这些附属构件需对钢桁架的结构形式进行大的调整，设计复杂、成本较高。本发明能够巧妙地将双层桥梁结构设计与抗风、降噪功能结合在一起，实现满足复杂建桥条件下的桥梁建造。
57.在较佳的实施例中，所述双层桥面的主梁结构还包括一对锚拉板7。
58.锚拉板7设置于上层桥面板1和三角形边箱3的交汇位置。
59.在较佳的实施例中，所述中心腹杆5分别与上层桥面板1、门形横隔梁4、下层桥面板2、以及下层横梁6焊接；
60.所述三角形边箱3分别与上层桥面板1、门形横隔梁4、下层桥面板2、以及下层横梁6焊接。
61.所述门形横隔梁4与上层桥面板1焊接。
62.在较佳的实施例中，如图2所示，所述中心腹杆5包括顺桥向设置的竖板51和位于竖板51底部的翼板52。竖板51垂直于下层桥面板2设置，翼板52平行于下层桥面板2设置，竖板51、翼板52分别和下层横梁6焊接。
63.在较佳的实施例中，如图2所示，所述三角形边箱3包括顺桥向设置的第一斜板31、第二斜板32、第三斜板33、以及纵向通长板34，第一斜板31、第二斜板32、以及第三斜板33首尾相接构成三角形。如图4所示，纵向通长板34位于第二斜板32和第三斜板33的交汇位置。
64.第一斜板31和第二斜板32焊接。第三斜板33与门形横隔梁4的侧面焊接。纵向通长板34分别与第二斜板32、以及第三斜板33焊接。第一斜板31、第二斜板32、第三斜板33、以及纵向通长板34上均焊接有多个内隔板35。内隔板35的截面为倒t型。
65.进一步的，所述第三斜板33的倾斜角度关联于上层桥面板1和下层桥面板2沿横桥向的宽度、以及中心腹杆5和下层横梁6的高度。所述三角形边箱3上设置有多个通风孔。
66.在本实施例中，上层顶板11分别与第一斜板31、第三斜板33、以及内隔板35焊接。下层顶板21分别与第三斜板33、以及竖板51焊接。三角形边箱3的第三斜板33的倾斜角度由上层桥面板1和下层桥面板2的宽度及中心腹杆5和下层横梁6的高度决定。三角形边箱3的第一斜板31和第二斜板32的倾斜角度及夹角由主梁迎风面的抗风需求决定。三角形边箱3的第一斜板31、第二斜板32、第三斜板33和中心腹杆5的竖板51上焊接有第一加劲板肋104。
67.在较佳的实施例中，所述上层桥面板1包括顺桥向设置的上层顶板11，上层顶板11底部焊接有多个第一u肋101、第一板肋102、或第一倒t肋(图中未示出)。
68.在较佳的实施例中，所述下层桥面板2包括顺桥向设置的下层顶板21，下层顶板21底部焊接有多个第二u肋(图中未示出)、第二板肋202、或第二倒t肋203。
69.在较佳的实施例中，如图3所示，所述下层横梁6包括横桥向设置的腹板61，腹板61的一端焊接有底板62。具体的，腹板61的数量有一个和两个两种情况，图3中的(a)为腹板61数量为一个时a-a处断面示意图，图3中(b)图3中的(a)为腹板61数量为两个时a-a处断面示意图。
70.在本实施例中，下层横梁6的腹板61与下层桥面板2、三角形边箱3的第三斜板33、中心腹杆5的竖板51焊接。下层横梁6的底板62与三角形边箱3的纵向通长板34和中心腹杆5的翼板52焊接。
71.所述门形横隔梁4的截面为倒t型或倒π型。
72.所述下层横梁6的截面为倒t型或倒π型。
73.在较佳的实施例中，上层桥面板1、下层桥面板2在横桥向的宽度不宽时，加大门形横隔梁4和下层横梁6的截面尺寸后，也可取消布置中心腹杆5。此时主梁断面中仅需布置1个门形横隔梁4，下层桥面板2和下层横梁6数量也可由2个合并为1个即可。
74.为保证下层桥面空间内的通风性能，可在三角形边箱3上根据需要设置和外界连通的通风孔。
75.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
76.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
77.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。